第4课　近代科学之父牛顿 (2).pptx

1、第 4 课 近代科学之父牛顿,Isaac Newton（16421727）,自然界和自然规律 隐藏在黑暗中， 上帝说： 让牛顿出生吧！ 于是，一切都变得光明。,Isaac Newton（16421727）,问题探究1:你认为牛顿真的从小就是一个天才吗？那么,牛顿在童年和学生时代养成了哪些值得你学习的良好习惯呢？,英国诗人亚历山大蒲柏曾经这样写道：,一、成长的足迹,童年时期：善于观察 、发明创造,中学时期：科研与实验,大学时代：不怕困难的探索精神,正是牛顿这样的经历,他才能够被第二个苹果击中，从而也就产生了人类最具智慧的奇思妙想,才在人类探索世界的道路上留下漂亮的一笔.,牛顿：“我不知道世人怎样

2、看我，但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子，不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜，至于展现在我面前的浩翰的真理海洋，却全然没有发现。”,问题探究2:阅读教材第一子目第5、6、7段内容和第二子目，请概括牛顿一生中发现了哪些美丽的“卵石”和“贝壳”，并进行归类。,提出二项式定理和微积分的初步算法。,1）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光 由七色光组成，进一步说明物体颜色的形成原理； 2）提出了光的 “微粒说”。,1）创立了物体运动三定律和万有引力定律； 2）自然哲学中的数学原理,标志着经典力学理论体系的建立。,制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了 潮汐

3、现象、地球的圆扁形状等问题。,二、牛顿的主要科学成就,问题探究3：牛顿的主要科学成就在人类探索世界 的道路上有何重大意义?,作用1：牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。,根据材料结合所学知识分析牛顿经典力学的作用？,材料一：艺术家笔下的牛顿在制定宇宙规律,牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的理性的伟大，暴露了宗教非理性主义的的荒谬。 伏尔泰,作用2：牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展。,牛顿哲学原理插图,牛顿,伏尔泰,科学艺术女神缪斯,科学之光,理性之光,材料二,材料三 “牛顿系统解决了力学问题，为之后的机器设计作出了伟大的贡献” 大国崛起,

4、作用3：牛顿的理论为工业革命奠定了基础,材料四：可以说，牛顿是将实验哲学和归纳法系统地用于科学研究的开创者。而且，牛顿对归纳法的态度是严肃的、实事求是的。他使用并倡导的科学方法，武装了一代代科学家，至今还在发挥作用。 照亮宇宙的智慧之光牛顿,作用4：牛顿“归纳演绎”等科研方法对近代科学研究具有指导意义。,牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。,牛顿“归纳演绎”等科研方法对近代科学研究有引导意义。,科技发展史,牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展。,牛顿的科学成就为英国工业革命提供科学理论。,人类文明史,标志着近代科学的形成-牛顿成为近代科学之父,牛顿的科技成就推动了人类

5、文明的进步-人类从农业文明向工业文明转变,材料1：牛顿：“你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功。因为辛苦是获得一切的定律。”,（1）依据材料1结合教材思考促成牛顿能取得巨大成就的原因除了苦功之外，还有哪些原因？,善于思考与观察的学习习惯；虚心好学的学习态度；严肃的科学态度；科学的研究方法；勤奋的探索精神；善于吸收前人的研究成果，等等。(主观条件),问题探究4：牛顿为什么能成为近代科学之父？,材料2： 牛顿说 “我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。” 材料3：17世纪中期到18世纪欧洲社会变革的伟大时代，正当英国进行资产阶级革命时期

6、，资本主义取得重大发展时期，自然科学有所突破，思想文化继承了文艺复兴时期的人文主义，进一步发展为理性主义 中外人物评说教师用书,（2）阅读材料2 、3 并结合所学知识，说明牛顿能取得如此巨大的成就，当时社会提供了怎样的环境？,之前的文艺复兴和当时欧洲启蒙运动奠定了思想基础，等等。（思想）英国资产阶级革命的洗礼；（政治） 前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；（继承与发展）社会经济的发展为理论研究提供物质基础，又对理论发展提出迫切要求。（经济）,牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬的礼遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。 法国著名哲学家伏

7、尔泰当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的。在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。” 科学简史,问题探究5：我们怎样评价牛顿？,三、评价牛顿,牛顿是英国物理学家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代科学之父。 他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现， 牛顿是17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。,宋应星（15871666）,天工开物对中国古代的各项技术进行了系统地总结，构成

8、了一个完整的科学技术体系。,近代科学为什么只在17 世纪的西方发展，而没有在中国文明中产生？,牛顿（16421727）,李约瑟（19001995）,李约瑟之谜,探究：分析相同时期科技发展在中国和英国出现不同的原因。,科学发展与时代环境密不可分,经济基础不同： 政治政策不同： 思想条件不同： 政治制度的差异：,小农经济欧洲资本主义产生发展,“重农抑商”和“闭关锁国”政策保护科学发展的政策、重商主义。,文化专制主义西方文艺复兴、宗教改革、启蒙运动,封建专制制度资产阶级代议制,补充：晚年的困惑,晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇

9、到难以解释的天体运动时，竟提出了“神是第一推动力”的谬论。他说，“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。” 40岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近200万言的著作，毫无价值。,他把大量的时间花费在了与同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。例如，关于万有引力发现权等问题，胡克与他争辩不休，差点影响了原理的出版；关于微积分发明权的问题，与莱布尼兹以及德英两国科学家争吵不止，给内向的牛顿带来极大的痛苦。,第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。 古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地

10、球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。,历史上证实牛顿力学的三件事,牛人之“牛事”,第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期 长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是7576年，由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。,1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那